Predictive factors for successful vagus nerve stimulation in patients with refractory epilepsy: real-life insights from a multicenter study

Vagus nerve stimulation (VNS) therapy is an established treatment for patients with drug-resistant epilepsy that reduces seizure frequency by at least 50% in approximately half of patients; however, the characteristics of the patients with the best response have not yet been identified. Thus, it is important to identify the profile of patients who would have the best response to guide early indications and better patient selection.

A terapia com estimulação do nervo vago (ENV) é um tratamento estabelecido para pacientes com epilepsia resistente a medicamentos que reduz a frequência de crises em pelo menos 50% em aproximadamente metade dos pacientes; entretanto, as características dos pacientes com melhor resposta ainda não foram identificadas. Assim, é importante identificar o perfil de pacientes que teriam melhor resposta para orientar indicações precoces e melhor seleção de pacientes.

Estimulación de nervio vago en epilepsia refractaria y callosotomía previa sin mejoría. Reporte de caso / Vagus nerve stimulation in refractory epilepsy and previous callosotomy without vimprovement. Case report / Estimulação do nervo vago em epilepsia refratária e calosotomia prévia sem melhora. Relato de caso

La epilepsia refractaria tanto generalizada como focal, es una patología sumamente incapacitante, para el tratamiento de la misma se ha establecido a la callosotomía desde hace décadas como primera línea quirúrgica para su control, la cual puede presentar efectos secundarios importantes como síndrome de desconexión y pérdida de memoria, sin embargo, existen pacientes que no responden a la callosotomía y necesitan nuevas líneas de tratamiento, buscando en la estimulación de nervio vago una respuesta a su condición. Descripción del caso de estudio. Se presenta el caso de paciente masculino de 24 años de edad con antecedente patológico de convulsiones tipo tónico clónicas generalizadas confirmadas por video electroencefalograma de 24 horas, de predominio nocturno de 13 años de evolución, es sometido a 2 regímenes farmacológicos antiepilépticos diferentes en un período de 7 años de duración, posteriormente diagnosticado con epilepsia refractaria, por lo que se realiza callosotomía sin control de su cuadro clínico, el mismo año se realiza estimulación de nervio vago, presentando resultados favorables en su evolución. Conclusión. Luego de evidenciar el presente caso de estudio se concluye que el tratamiento de epilepsia refractaria con la colocación de un estimulador de nervio vago izquierdo asociado a un correcto régimen FAE es una alternativa muy eficaz para considerar en estos pacientes.

Refractory epilepsy, both generalized and focal, is an extremely disabling pathology. For its treatment, callosotomy has been established for decades as the first surgical line for its control, which can present important side effects such as disconnection and loss syndrome. by heart, however, there are patients who do not respond to callosotomy and need new lines of treatment, looking for an answer to their condition in vagus nerve stimulation. Description of the case study. We present the case of a 24-year-old male patient with a pathological history of generalized tonic-clonic seizures confirmed by a 24-hour video electroencephalogram, predominantly nocturnal for 13 years, undergoing 2 different antiepileptic pharmacological mechanisms over a period of 7 years in duration, later diagnosed with refractory epilepsy, for which callosotomy was performed without control of its clinical picture, the same year vagus nerve stimulation was performed, presenting favorable results in its evolution. Conclution. After evidencing the present case study, it is concluded that the treatment of refractory epilepsy with the placement of a left vagus nerve stimulator associated with a correct AED regimen is a very effective alternative to consider in these patients.

A epilepsia refratária, tanto generalizada quanto focal, é uma patologia extremamente incapacitante. Para seu tratamento, a calosotomia se estabeleceu há décadas como a primeira linha cirúrgica para seu controle, que pode apresentar importantes efeitos colaterais como desconexão e síndrome de perda., há pacientes que não respondem à calosotomia e precisam de novas linhas de tratamento, buscando resposta para sua condição na estimulação do nervo vago. Descrição do estudo de caso. Apresentamos o caso de um doente do sexo masculino, 24 anos, com antecedentes patológicos de crises tónico-clónicas generalizadas confirmadas por videoeletroencefalograma de 24 horas, predominantemente nocturnas há 13 anos, submetido a 2 mecanismos farmacológicos antiepilépticos diferentes ao longo de 7 anos de duração, posteriormente diagnosticada com epilepsia refratária, para a qual foi realizada calosotomia sem controle de seu quadro clínico, no mesmo ano foi realizada estimulação do nervo vago, apresentando resultados favoráveis em sua evolução. Conclusão. Depois de evidenciar o presente estudo de caso, conclui-se que o tratamento da epilepsia refratária com a colocação de um estimulador de nervo vago esquerdo associado a um esquema correto de DEA é uma alternativa muito eficaz a ser considerada nesses pacientes.

Neuromodulação Vagal Auricular e sua Aplicabilidade em Pacientes com Insuficiência Cardíaca e Fração de Ejeção Reduzida / Auricular Vagal Neuromodulation and its Application in Patients with Heart Failure and Reduced Ejection Fraction

Resumo Fundamento O desequilíbrio do sistema nervoso autônomo (SNA) na insuficiência cardíaca (IC) cria um ciclo vicioso, o excesso de atividade simpática e a diminuição da atividade vagal contribuindo para a piora da IC. A estimulação elétrica transcutânea de baixa intensidade do ramo auricular do nervo vago (taVNS) é bem tolerada e abre novas possibilidades terapêuticas. Objetivos Gerar hipótese da aplicabilidade e benefício da taVNS na IC através da comparação intergrupos de parâmetros ecocardiográficos, teste de caminhada de 6 min, variabilidade da frequência cardíaca pelo Holter (SDNN e rMSSD), questionário de qualidade de vida de Minnesota e classe funcional pela New York Heart Association. Métodos Estudo clínico prospectivo, duplo cego, randomizado com metodologia sham, unicêntrico. Avaliados 43 pacientes e alocados em 2 grupos: o Grupo 1 recebeu taVNS (frequências 2/15 Hz) e Grupo 2 recebeu sham. Nas comparações, valores de p<0,05 foram considerados significativos. Resultados Na fase pós-intervenção, observou-se que o Grupo 1 se manteve com melhor rMSSD (31 x 21; p = 0,046) e atingiu melhor SDNN (110 vs. 84, p = 0,033). Ao compararmos os parâmetros intragrupos, antes e após intervenção, observou-se que todos melhoraram significativamente no grupo 1 e não houve diferenças no grupo 2. Conclusão A taVNS é uma intervenção segura, de fácil execução e que sugere provável benefício na IC pela melhora na variabilidade da frequência cardíaca, o que indica melhor equilíbrio autonômico. Novos estudos com maior número de pacientes são necessários para responder às questões levantadas por esse estudo.

Abstract Background The autonomic nervous system (ANS) imbalance in heart failure (HF) creates a vicious cycle, excess sympathetic activity, and decreased vagal activity contributing to the worsening of HF. Low-intensity transcutaneous electrical stimulation of the auricular branch of the vagus nerve (taVNS) is well tolerated and opens new therapeutic possibilities. Objectives To hypothesize the applicability and benefit of taVNS in HF through intergroup comparison of echocardiography parameters, 6-minute walk test, Holter heart rate variability (SDNN and rMSSD), Minnesota quality of life questionnaire, and functional class by the New York Heart Association. In comparisons, p values <0.05 were considered significant. Methods Prospective, double-blind, randomized clinical study with sham methodology, unicentric. Forty-three patients were evaluated and divided into 2 groups: Group 1 received taVNS (frequencies 2/15 Hz), and Group 2 received sham. In comparisons, p values <0.05 were considered significant. Results In the post-intervention phase, it was observed that Group 1 had better rMSSD (31 x 21; p = 0.046) and achieved better SDNN (110 vs. 84, p = 0.033). When comparing intragroup parameters before and after the intervention, it was observed that all of them improved significantly in group 1, and there were no differences in group 2. Conclusion taVNS is a safe to perform and easy intervention and suggests a probable benefit in HF by improving heart rate variability, which indicates better autonomic balance. New studies with more patients are needed to answer the questions raised by this study.

Efeito da estimulação elétrica transcutânea do nervo vago na inflamação, modulação autonômica cardíaca e evolução clínica dos pacientes com COVID-19: estudo de protocolo para um ensaio clínico, controlado, randomizado e cego / Efecto de la estimulación eléctrica transcutánea del nervio vago sobre la inflamación, la modulación autonómica cardiac y la evolución clínica de pacientes con COVID-19: estudio de protocolo para un ensayo clínico, controlado, aleatorizado y ciego / Effects of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on inflammation, cardiac autonomic modulation, and clinical evolution of patients with COVID-19: protocol for a clinical, controlled, randomized, and blind trial

RESUMO O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da estimulação elétrica transcutânea do nervo vago (EETNV) na inflamação, modulação autonômica cardíaca e evolução clínica dos pacientes com COVID-19. Trata-se de um ensaio clínico, controlado por sham, randomizado e cego, no qual participarão 52 indivíduos hospitalizados com diagnóstico de COVID-19, que serão randomizados em dois grupos de tratamento: grupo experimental (tratamento médico usual associado à EETNV ativa) ou grupo-controle (tratamento médico usual associado à EETNV sham). A EETNV será realizada por meio de um estimulador elétrico neuromuscular (modelo Dualpex 071 da Quark Medical Products), com o eletrodo de estimulação posicionado sobre o tragus esquerdo, com corrente alternada, frequência de 30Hz e variação de 50%, intensidade ajustada para o limiar sensorial do paciente, com duração de 90 minutos cada sessão de estimulação, duas vezes ao dia, durante sete dias consecutivos, totalizando 14 sessões. Serão avaliados pré e pós-intervenção o nível de interleucina-6 (IL-6) e interleucina-10 (IL-10), cortisol e proteína C reativa (PCR), pressão arterial, variabilidade da frequência cardíaca pelos parâmetros de baixa frequência (BF), alta frequência (AF) e pela razão da baixa e alta frequência (BF/AF), além de evolução clínica dos pacientes, incluindo o nível de ansiedade e depressão, cujos dados serão obtidos por meio de prontuários e questionários. Será realizado também um acompanhamento 7 e 14 dias após o término das intervenções para verificar a evolução clínica, incluindo nível de ansiedade e depressão, e durante seis meses serão avaliadas memória e atenção.

RESUMEN El objetivo de este estudio es evaluar el efecto de la estimulación eléctrica transcutánea del nervio vago (EETNV) sobre la inflamación, la modulación autonómica cardíaca y la evolución clínica de pacientes con COVID-19. Se trata de un ensayo clínico, controlado por simulado, aleatorizado y ciego, en el que participarán 52 individuos hospitalizados diagnosticados de COVID-19, que serán aleatorizados en dos grupos de tratamiento: grupo experimental (tratamiento médico habitual asociado a la EETNV activa) o grupo control (tratamiento médico habitual asociado a la EETNV simulada). La EETNV se realizará mediante un estimulador eléctrico neuromuscular (modelo Dualpex 071 de Quark Medical Products), con el electrodo de estimulación colocado en el trago izquierdo, con corriente alterna, frecuencia de 30Hz y 50% de variación, intensidad ajustada al umbral sensorial del paciente, con una duración de 90 minutos cada sesión de estimulación, dos veces al día, durante siete días consecutivos, lo que totaliza 14 sesiones. Se evaluarán antes y después de la intervención la interleucina-6 (IL-6) y la interleucina-10 (IL-10), el cortisol y la proteína C reactiva (PCR), la presión arterial, la variabilidad de la frecuencia cardíaca por los parámetros de baja frecuencia (BF), alta frecuencia (AF) y razón de baja y alta frecuencia (BF/AF), así como la evolución clínica de los pacientes, incluidos los parámetros de ansiedad y depresión cuyos datos se obtendrán de historias clínicas y cuestionarios. También se realizará un seguimiento de 7 y 14 días tras finalizadas las intervenciones para verificar la evolución clínica, incluidos el nivel de ansiedad y de depresión, y durante seis meses se evaluará la memoria y la atención.

ABSTRACT This study aims to evaluate the effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) on inflammation, cardiac autonomic modulation, and clinical evolution of patients with COVID-19. This is a clinical, sham-controlled, randomized, and blind trial, in which 52 hospitalized individuals diagnosed with COVID-19 will participate. They will be randomized into: experimental group (usual medical treatment associated with active taVNS) and control group (usual medical treatment associated with sham taVNS). The taVNS will be performed by a neuromuscular electric stimulator (Dualpex model 071 of Quark Medical Products), with the stimulation electrode positioned on the left tragus, with alternating current, at a 30Hz frequency with 50% variation. Intensity will be adjusted to the patient's sensory threshold, with 90-minutes-long stimulation sessions, happening twice per day for seven consecutive days, totaling 14 sessions. Interleukin-6 (IL-6) and interleukin-10 (IL-10), cortisol and C-reactive protein (CRP), blood pressure, heart rate variability (HRV) by low frequency (LF), high frequency (HF) and low and high frequency ratio (LF/HF) parameters will be evaluated before and after the intervention, as well as patients' clinical evolution-including anxiety and depression levels-whose data will be obtained through medical records and questionnaires. A follow-up will also be performed seven and 14 days after the end of the interventions to verify the clinical evolution, including anxiety and depression levels. Memory and attention levels will be evaluated for six months.

The role of vagus nerve stimulation in refractory epilepsy / O papel da estimulação do nervo vago na epilepsia refratária

ABSTRACT Vagus nerve stimulation is an adjunctive therapy used to treat patients with refractory epilepsy who are not candidates for resective surgery or had poor results after surgical procedures. Its mechanism of action is not yet fully comprehended but it possibly involves modulation of the locus coeruleus, thalamus and limbic circuit through noradrenergic and serotonergic projections. There is sufficient evidence to support its use in patients with focal epilepsy and other seizure types. However, it should be recognized that improvement is not immediate and increases over time. The majority of adverse events is stimulation-related, temporary and decreases after adjustment of settings. Future perspectives to improve efficacy and reduce side effects, such as different approaches to increase battery life, transcutaneous stimulation and identification of prognostic factors, should be further investigated.

RESUMO A estimulação vagal é uma terapia paliativa utilizada no tratamento de pacientes com epilepsia refratária que não são candidatos à cirurgia ressectiva ou naqueles com evolução insatisfatória após o procedimento cirúrgico. Seu mecanismo de ação ainda não foi completamente elucidado mas possivelmente envolve a modulação do locus coeruleus, tálamo e circuito límbico através de projeções noradrenérgicas e serotoninérgicas. Atualmente há evidência suficiente para corroborar o uso desta terapia em pacientes com epilepsia focal e outros tipos de crise, com resultados que, apesar de não imediatos, melhoram progressivamente no longo prazo. Os eventos adversos são, em sua maioria, relacionados à estimulação e auto-limitados. Perspectivas futuras para aumentar a eficácia e reduzir os efeitos colaterais como a utilização de baterias com maior durabilidade, estimulação transcutânea e identificação de fatores prognósticos devem ser investigadas.

Neuromodulation in refractory epilepsy: Brazilian specialists consensus / Neuromodulação em epilepsia refratária: consenso dos especialistas brasileiros

ABSTRACT Epilepsy is a potentially devastating brain disorder characterized by a predisposition to spontaneous epileptic seizures. In patients with medically refractory epilepsy, new non-pharmacological therapeutic approaches may be considered. In this scenario, palliative surgery such as vagus nerve stimulation (VNS) or deep brain stimulation (DBS) may be indicated in a subset of patients. In this paper we make recommendations for the use of VNS and DBS in patients in Brazil with refractory epilepsy.

RESUMO Epilepsia é uma doença cerebral potencialmente devastadora caracterizada por predisposição em gerar crises epilépticas espontâneas. Em pacientes com epilepsia refratária novas abordagens terapêuticas, não farmacológicas, podem ser consideradas. Neste cenário, cirurgias paliativas, como a estimulação do nervo vago (VNS) ou estimulação cerebral profunda (DBS) podem ser indicadas em um subgrupo de pacientes. Neste trabalho sugerimos recomendações sobre as indicações de uso do VNS e do DBS em pacientes com epilepsia refratária no Brasil.

Vagus nerve stimulation may be a sound therapeutic option in the treatment of refractory epilepsy / Estimulação no nervo vago pode ser uma excelente opção no tratamento de epilepsias refratárias

INTRODUCTION: Refractory epilepsy accounts for 20 to 30% of epilepsy cases and remains a challenge for neurologists. Vagus nerve stimulation (VNS) is an option for palliative treatment. OBJECTIVE: It was to study the efficacy and tolerability of VNS in patients implanted with a stimulator at the Curitiba Institute of Neurology (INC). METHODS: A case study of six patients with refractory epilepsy submitted to a VNS procedure at the INC in the last four years was described and discussed. RESULTS: Mean age at time of implantation was 29 years. Mean follow-up was 26.6 months. Seizure frequency decreased in all patients (40-50% (n=2) and >80% (n=4)). Three patients no longer required frequent hospitalizations. Two patients previously restricted to wheelchairs started to walk, probably because of improved mood. CONCLUSION: In this population, VNS proved to be a sound therapeutic option for treating refractory epilepsy.

INTRODUÇÃO: Epilepsias refratárias compreendem de 20 a 30% dos casos de epilepsia e constituem desafio clínico. A neuroestimulação do nervo vago (VNS) é uma opção de tratamento paliativo. OBJETIVOS: Foi estudar a eficácia e a tolerabilidade da VNS nos pacientes implantados no Instituto de Neurologia de Curitiba (INC). MÉTODOS: Um estudo de casos de seis pacientes com epilepsia refratária, submetidos à VNS no INC em quatro anos, foi descrito e discutido. RESULTADOS: A média de idade na implantação foi 29 anos. O seguimento médio foi 26,6 meses. A frequência de crises diminuiu em todos os pacientes (40-50% em um paciente e >80% em quatro). Três pacientes deixaram de internar frequentemente. Dois pacientes restritos a cadeiras de rodas começaram a andar, provavelmente por melhora de seu humor. CONCLUSÃO: Nesta população, a VNS provou ser uma excelente opção no tratamento de epilepsia refratária.

Epileptologists probe vagus nerve stimulation in children with refractory epilepsy: a promise against sudden unexpected death in epilepsy / Epileptologistas indicam a estimulação do nervo vago em crianças com epilepsia refratária: uma promessa contra a morte súbita em epilepsia

It is clear that sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP) is mainly a problem for people with refractory epilepsy, but our understanding of the best way to its prevention is still incomplete. Although the pharmacological treatments available for epilepsies have expanded, some antiepileptic drugs are still limited in clinical efficacy. In the present paper, we described an experience with vagus nerve stimulation (VNS) treatment by opening space and providing the opportunity to implement effective preventative maps to reduce the incidence of SUDEP in children and adolescents with refractory epilepsy.

Está claro que a morte súbita e inesperada em epilepsias (SUDEP) é principalmente um problema para as pessoas com epilepsia refratária, mas o entendimento para estabelecer medidas preventivas ainda está incompleto. Embora os tratamentos farmacológicos disponíveis para epilepsias tenham sido expandidos, algumas drogas antiepilépticas ainda são limitadas em termos de eficácia clínica. No presente trabalho, foi descrita uma experiência com a estimulação do nervo vago (VNS), abrindo espaço e fornecendo a oportunidade de implementar eficazes mapas preventivoss para reduzir a incidência da SUDEP em crianças e adolescentes com epilepsia refratária.